Epidemiologické determinanty infekčních
nemocí
Kolářová Marie
OPZ II jaro 2020
1
̶ epi – nad, demos – lid, logos – nauka;
termín může být volně přeložen jako „studium toho, co je nad lidmi“ nebo „studium toho, co postihuje lid“.
je vědní obor.
Epidemiologie je vědní obor zabývající se studiem rozložení zdraví a nemoci v populaci a faktory, které zdraví
nemocnost obyvatel ovlivňují.
̶ Je považována za základ metodologie výzkumu ve zdravotnictví a úzce souvisí s medicínou založenou na
důkazech (evidence based medicine EBM) – pomáhá rozpoznat rizikové faktory pro vznik chorob a určuje
optimální postup léčby (quidelines).
Epidemiologie
OPZ II Jaro 20202
studiem (včetně: surveillance, sledování, vytváření hypotéz, analytický
výsledků a experimentů)
distribucí (na podkladě analýzy: času, osob, místa, třídy postižených lidí)
Epidemiologie se zabývá
3
Distribution of COVID-19 cases worldwide, as of 19 February 2020
(according to the applied case definition in the countries)
studiem (včetně: surveillance, sledování, vytváření hypotéz, analytický
výsledků a experimentů)
distribucí (na podkladě analýzy: času, osob, místa, třídy postižených lidí)
a determinanty (zahrnují faktory, které ovlivňují zdraví:
biologické, chemické, fyzikální, sociální, kulturní, ekonomické,
genetické a behaviorální)
Epidemiologie se zabývá
4
COVID-19
WHO recently announced that the official name for the disease causing
the 2019 novel coronavirus outbreak is COVID-19.
studiem (včetně: surveillance, sledování, vytváření hypotéz, analytický výsledků a
experimentů)
distribucí (na podkladě analýzy: času, osob, místa, třídy postižených lidí)
a determinanty (zahrnují faktory, které ovlivňují zdraví: biologické,
chemické, fyzikální, sociální, kulturní, ekonomické, genetické a behaviorální)
zdravotních stavů (viz: nemoci, příčiny smrti, chování, jako je užívání tabáku, pozitivní
zdravotní stavy, reakce na preventivní režimy a poskytování a využívání zdravotnických
služeb)
Confirmed cases global: 75,725
̶ Recoveries 16,330 44 days since the
̶ Deaths 2,128 virus was discovered
Epidemiologie se zabývá
5
̶ The case definitions are based on the current information available and may be revised as new information accumulates. Countries may need to adapt case
definitions depending on their own disease situation.
̶ Suspect case
̶ A. Patients with severe acute respiratory infection (fever, cough, and requiring admission to hospital), AND with no other etiology that fully explains the clinical
presentation1 AND at least one of the following:
̶ • a history of travel to or residence in the city of Wuhan, Hubei Province, China in the 14 days prior to symptom onset, or
̶ • patient is a health care worker who has been working in an environment where severe acute respiratory infections of unknown etiology are being cared for.
̶ B. Patients with any acute respiratory illness AND at least one of the following:
̶ • close contact2 with a confirmed or probable case of 2019-nCoV in the 14 days prior to illness onset, or
̶ • visiting or working in a live animal market in Wuhan, Hubei Province, China in the 14 days prior to symptom onset, or
̶ • worked or attended a health care facility in the 14 days prior to onset of symptoms where patients with hospital-associated 2019-nCov infections have been
reported.
̶ Probable case
̶ Probable case: A suspect case for whom testing for 2019-nCoV is inconclusive3 or for whom testing was positive on a pan-coronavirus assay.
̶ Confirmed case
̶ A person with laboratory confirmation of 2019-nCoV infection, irrespective of clinical signs and symptoms.
Case definition for surveillance
6
7
studiem (včetně: surveillance, sledování, vytváření hypotéz, analytický výsledků a
experimentů)
distribucí (na podkladě analýzy: času, osob, místa, třídy postižených lidí)
a determinanty (zahrnují faktory, které ovlivňují zdraví: biologické,
chemické, fyzikální, sociální, kulturní, ekonomické, genetické a behaviorální)
zdravotních stavů (viz: nemoci, příčiny smrti, chování, jako je užívání tabáku, pozitivní
zdravotní stavy, reakce na preventivní režimy a poskytování a využívání zdravotnických
služeb)
v určených populacích (včetně populací s identifikovatelnými
charakteristikami, jako jsou skupiny povolání):
❖ Coronavirus Disease 2019 Information for Travel
❖ Information for Health care Professionals
❖ COVID 19 and pregnancy
❖ Travelers from China Arriving in the United States
Epidemiologie se zabývá
8
studiem (včetně: surveillance, sledování, vytváření hypotéz, analytický výsledků a
experimentů)
distribucí (na podkladě analýzy: času, osob, místa, třídy postižených lidí)
a determinanty (zahrnují faktory, které ovlivňují zdraví: biologické,
chemické, fyzikální, sociální, kulturní, ekonomické, genetické a behaviorální)
zdravotních stavů (viz: nemoci, příčiny smrti, chování, jako je užívání tabáku, pozitivní
zdravotní stavy, reakce na preventivní režimy a poskytování a využívání zdravotnických
služeb)
v určených populacích (včetně populací s identifikovatelnými
charakteristikami, jako jsou skupiny povolání):
a použití této studie pro kontrolu zdravotních problémů (cíle
veřejného zdraví - podpora, ochrana a obnova zdraví).
Epidemiologie se zabývá
9
̶ the natural history of the virus, its transmission and diagnosis;
̶ animal and environmental research on the origin of the virus, including management
measures at the human-animal interface;
̶ epidemiological studies;
̶ clinical characterization and management of disease caused by the virus;
̶ infection prevention and control, including best ways to protect health care workers;
̶ research and development for candidate therapeutics and vaccines;
̶ ethical considerations for research;
̶ and integration of social sciences into the outbreak response.
They discussed all aspects of the outbreak and ways to control it including:
World experts and funders set priorities for
COVID-19 research
10
studiem (včetně: surveillance, sledování, vytváření hypotéz, analytický výsledků
a experimentů)
distribucí (na podkladě analýzy: času, osob, místa, třídy postižených lidí)
a determinanty (zahrnují faktory, které ovlivňují zdraví: biologické, chemické,
fyzikální, sociální, kulturní, ekonomické, genetické a behaviorální)
zdravotních stavů (viz: nemoci, příčiny smrti, chování, jako je užívání tabáku,
pozitivní zdravotní stavy, reakce na preventivní režimy a poskytování a
využívání zdravotnických služeb)
v určených populacích (včetně populací s identifikovatelnými
charakteristikami, jako jsou skupiny povolání):
a použití této studie pro kontrolu zdravotních problémů (cíle veřejného zdraví podpora,
ochrana a obnova zdraví).
Epidemiologie se zabývá
11
Terminologieadefinice
▪ Sporadický výskyt nemocí
▪ Endemiccký výskyt
▪ Epidemický výskyt
▪ Pandemický výskyt
▪ Zoonózy,
▪ Eradikace
▪ Eliminace
▪ Infekce spojené se zdravotní
péčí (nemocniční infekce)
▪ Attack rate
▪ Opportunistické infekce
▪ Imunizace
pasivní
aktivní
▪ Individualní imunita
▪ Kolektivní imunita
▪ Virulence
▪ Inkubační doba
▪ Stadia infektivity
▪ Latentní perioda
▪ Proces šíření nákazy
▪ Zdroj
▪ Reservoár
▪ Cesty přenosu
přímý přenos
nepřímý přenos
biologický přenos
vertikální přenos
▪ Vnímavý organismus
▪ Incidence
▪ Prevalence
▪ Case definition
Fyziologická kolonizace lidského těla
Zdravý novorozenec = bezmikrobní organizmus
Postupná kolonizace:
* kůže – při průchodu porodními cestami matky
* dýchací cesty – při prvním nádechu
* GIT – při prvním polykání
…. ukončeno do 8. dne
Trvalá kolonizace, eumikrobie,
Fyziologická kolonizace lidského těla
Druhy bakterií event.plísní (nikdy viry !)
jsou pro daný systém:
* charakteristické,
* nepatogenní,
* konstantního složení
Fyziologická kolonizace lidského těla
Neustále obnovovaná rovnováha mezi hostitelem a
mikroorganizmem.
Rovnováhu naruší:
a) zevní změny (chemické, fyzikální)
b) vlastnosti hostitele (hormonální, stav imunity,
léky – ATB, kortikosteroidy, cytostatika)
Fyziologická kolonizace lidského těla
Význam fyziologické mikroflóry - mikrobiom
+ ovlivňuje trávení, vstřebávání, peristaltiku
+ produkuje vitamíny
+ ochrana kůže a sliznic před mikroby s vyšší patogenitou
- riziko endogenních infekcí u imunosuprimovaných osob
- komplikace interpretace sérologických vyšetření
Vývoj hladiny imunoglobulinů
Šedivá A. Čes.-slov. Pediat., 2005, roč.60, č.11, s. 617-624
Patogeneze infekčních onemocnění
Parazitizmus – přežívání a množení mikrobů v hostiteli se zneužíváním hostitele
Komensalismus – mikrob využívá hostitele, ale nepoškozuje ho
Symbióza - hostitel i mikroorganizmy mají ze soužití užitek
Nosičství – stav imunobiologické rovnováhy
Patogeneze infekčních onemocnění
1. vstup původce k vnímavému jedinci;
2. adherence původce na cílovou tkáň;
3. reprodukce a invaze ;
4. poškození hostitele toxiny nebo jinými mechanizmy;
5. vyloučení původce prostřednictvím některým z biologických materiálů
6. možné přežívání původců různě dlouho v neživém zevním prostředí
Patogeneze infekčních onemocnění
•• PůvodceP ů v o d c e
Zdroj nákazyZdroj nákazy
Přenos původceP ř e n o s p ů v o d c e
Vnímavý jedinecVnímavý jedinec
== infekceinfekce
Baktérie, viry plísně, priony parazité
Člověk, zvíře
konec ID
akutní stadium
nosičství
Přímý – původce citlivý, - STD vč. HIV, VHB,
VHC
- i vertikální
Nepřímý – původce rezistentní v zevním
prostředí
- spóry
- i biologický
Přirozená nespecifická
imunita
Získaná specifická
imunita
Vnímavýjedinec
Etiologická struktura infekcí
1. Baktérie
1. Gram pozitivní
2. Gram negativní
3. Acidorezistentní tyč.--. Mycobacteria
2. Viry
1. Obalené -- HIV, HBV, measles, mumps, influenza, rabies
2. Neobalené -- adenoviruses, HPV, Polio
3. Parazité (Eukaryotic Pathogen)
1. Houby -- Candida, Aspergillus
2. Protozoa -- Plasmodium, Schistosoma
3. Červi -- Ascaris, Taenia
Faktory virulence
Pro všechny patogeny je důležitá infekční a letální dávka.
Faktory virulence, ovlivňující jejich patogenitu:
1. Pili, které usnadňují připoutání
2. Obaly, které interferují s fagocytózou
3. Exotoxiny
4. Endotoxiny
5. Proteázy, které rozkládají protilátky
6. Schopnost měnit antigeny, které uniknou protlátkám
Epidemiologicky významné charakteristiky mikroorganizmů
Schopnost mikroorganizmů přežít v neživém prostředí:
Životaschopnost mikroorganismů a jejich přežití ve vnějším prostředí závisí:
a) na jejich vlastnostech
b) na prostředí, ve kterém se nacházejí.
(kombinací nízkých teplot, nižší vlhkosti, nepřítomnosti toxických látek, naopak přítomnosti koloidních látek, které mají
ochranný vliv).
PROCES ŠÍŘENÍ NÁKAZY
Protiepidemická opatření
ZDROJ
NÁKAZY PŘENOS
VNÍMAVÝ
JEDINEC
Včasné rozpoznání a diagnóza nemoci
Izolace v nemocnici
Izolace v domácím prostředí
Léčení
Preventivníopatření
Diamond Princess
PROCES ŠÍŘENÍ NÁKAZY
Protiepidemická opatření
ZDROJ
NÁKAZY PŘENOS
VNÍMAVÝ
JEDINEC
Preventivníopatření
PROCES ŠÍŘENÍ NÁKAZY
Protiepidemická opatření
ZDROJ
NÁKAZY PŘENOS
VNÍMAVÝ
JEDINEC
MYTÍ , (DEZINFEKCE) RUKOU,
Praní prádla, větrání, úklid na vlhko,
malování
Kvalitní pitná voda, tepelná úprava stravy,
Likvidace odpadů, …….
…….
……
Preventivníopatření
PROCES ŠÍŘENÍ NÁKAZY
Protiepidemická opatření
ZDROJ
NÁKAZY PŘENOS
VNÍMAVÝ
JEDINEC
MYTÍ , (DEZINFEKCE) RUKOU,
Praní prádla, větrání, úklid na vlhko,
malování
Kvalitní pitná voda, tepelná úprava stravy,
Likvidace odpadů, …….
Dezinfekce, sterilizace
Preventivníopatření
PROCES ŠÍŘENÍ NÁKAZY
Protiepidemická opatření
ZDROJ
NÁKAZY PŘENOS
VNÍMAVÝ
JEDINEC
Zdravý životní styl - otužování, sport, pohyb,
výživa, dostatek spánku ,
Imunizace aktivní = aplikace antigenu s cílem vytvoření
specifických protilátek proti infekci
Imunizace pasivní = aplikace
specifických protilátek proti konkrétní infekci
Preventivníopatření
Cílem očkování
je navodit dlouhodobou ochrannou imunitu vůči
mikroorganizmu, která:
a) buď zcela ochrání před reinfekcí nebo
b) podstatně sníží závažnost přirozené infekce
Imunologickou podstatou protektivní imunity je vytvoření
imunologické paměti.
Remembering an Old Disease
Smallpox
Černé neštovice, variola vera
- infekční onemocnění působené poxviry.
Je charakterizované tvorbou exantému, teplotou, třesavkou a zimnicí, zvětšením
jater a sleziny.
Podle klinického průběhu se dělí na:
➢ klasickou formu (variola maior)
➢a mírnější formu (variola minor).
Zdrojem nákazy je nemocný člověk,
přenáší se kapénkovou infekcí a vzduchem, inhalací kontaminovaného prachu, ale
i nepřímo čerstvě znečištěnými předměty.
Onemocnění pravděpodobně nezanechává celoživotní imunitu. Preventivně se
očkuje živou vakcínou.
Dříve se pravé neštovice vyskytovaly v ohromných epidemiích.
Za objevitele očkování je považován skotský lékař Edward Jenner, který si
již roku 1770 všimnul, že dojičky krav, které prodělaly kravské neštovice,
neonemocněly,
když poté nastala epidemie pravých neštovic.
V rámci klinického pokusu v roce 1789 podal svému
synovi a dvěma dalším lidem virus kravských neštovic.
Všichni tři nejprve lehce onemocněli.
O rok později všem podal původce pravých neštovic,
ale nikdo z nich pravými neštovicemi neonemocněl.
Dr. Edward Jenner
V Čechách se začalo očkovat proti pravým neštovicím v roce 1821
na základě vydání císařského dokumentu.
Očkování bylo ukončeno v roce 1980 v souvislosti s
vymýcením (eradikací) pravých neštovic na celém světě.
Eradikace pravých neštovic
Čeští odborníci
Prof. MUDr. Karel Raška, DrSc. (1909 – 1987),
Ředitel Ústavu epidemiologie a mikrobiologie Státního zdravotního ústavu v Praze, zakladatel
moderní české epidemiologie.
Od roku 1963 řídil Divizi infekčních nemocí v sekretariátu WHO v Ženevě.
Byl klíčovou postavou programu globální eradikace varioly. Prosadil založení nové,
samostatné jednotky „ Eradikace neštovic“ a zajistil její prvotní finanční a materiální
podporu nejen v Ženevě, ale i v oblastních úřadovnách WHO.
Do národních programů boje s neštovicemi se zapojilo celkem asi 250 tisíc mužů a žen.
V době intenzivní eradikace pracovalo v postižených zemích až 700 expertů WHO.
Roční náklady na eradikaci neštovic činily v letech 1967-1980 přibližně 23 miliónů USD, což je v celkovém srovnání méně, než náklady na
vyslání dvou astronautů na Měsíc. Celosvětové úspory spojené s úspěšným vymýcením této nemoci se odhadují na 1-2 miliardy USD za rok.
Byl autorem nové koncepce surveillance infekčních onemocnění, kterou Světová zdravotnická organizace přijala v roce 1968 mezi základní
epidemiologické metody svého působení.
„Surveillance znamená epidemiologické studium nemocí jako dynamického procesu, včetně ekologie původce nákazy, hostitele, rezervoárů
a vektorù nákazy, jakož i studium zevních podmínek prostředí a všech mechanizmů, které se uplatňují v procesu šíření nákazy v
rozsahu,v kterém se daná nákaza vyskytuje. „
V ČR byl po návratu z WHO v roce 1970 politicky perzekuován.
V roce 1984 mu Anglická královská lékařská společnost udělila Jennerovu medaili, která je v oblasti boje proti infekčním chorobám považována
za nejprestižnější ocenění na světě.
Na eradikaci varioly se významně podílelo dvacet českých a slovenských
epidemiologů.
Deset z nich bylo ze Státního zdravotního ústavu:
̶ prof. Janout, Doc. Ježek, Dr. Kopecký, Doc. Kříž, Dr. Kuzemecká-Křížová, Dr.
Markvat, doc. Slonim, Dr. Sodja, dr. Strnad a dr. Šrámek.
Dr. Markvart (s dr. Weisfeldem) vešli do historie detekcí posledního případu
endemické varioly u Ali Maow Maalina v r. 1977.
Mnozí z citovaných odborníků jsou nositeli, vyznamenání WHO (Řád bifurkační jehly)
a vyznamenání indické vlády.
Rural vaccinator in United Provinces, British India, c.1930, private collection of Dr. Sanjoy Bhattacharya
Poslední pacient:
Ali Maow Maalin, třiadvacetiletý kuchař z
nemocnice v somálské Merce.
Nakazil se, když ukazoval cestu šoférovi
sanitky, který vezl dvě nemocné děti
do izolačního tábora.
Ali onemocněl v říjnu 1977, uzdravil se.
Byl posledním v řetězu přirozeného přenosu viru
varioly, který začal dávno před faraony
a skončil v Merce.
Mr. John Wickett, of the World Health Organization, with the last person to have contracted – and
survived – naturally occurring smallpox in Somalia. (1977), courtesy Mr. John Wickett.
Již v průběhu poslední fáze eradikace se její organizátoři snažili přesvědčit laboratoře, které uchovávaly virus
varioly, aby jej zničily, či předaly některé z velkých mezinárodně uznaných laboratoří.
Jejich počet klesl od roku 1975 z 75 na 7 v prosinci roku 1979.
V roce 1978 (deset měsíců po vyléčení posledního pacienta v Somálsku)
došlo v laboratoři v Birminghamu k nákaze členky pomocného personálu a
následnému zavlečení této infekce do její rodiny.
Onemocněla fotografka lékařské fakulty v anglickém Birminghamu. Zabil
ji virus, který unikl ze sousední laboratoře.
Tato neblahá událost vedla k dalšímu důraznému požadavku SZO, aby
laboratoře zničily virus nebo jej předaly do WHO Spolupracujících Center
vybavených nejvyšším stupněm biologické ochrany.
V současné době jsou to laboratoře:
❖ v Rusku
❖ v USA
Eradikace varioly byla oficiálně vyhlášena
na 33. valném shromáždění SZO
8. května roku 1980.